(57)【要約】【課題】  高Ｓ／Ｎ比と書き込まれたビットの優れた熱安定性を両立し高記録密度化を図る磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供することである。【解決手段】  基板２１と、前記基板２１上に、第１シード層２２、第２シード層２３、下地層２４、非磁性中間層２５、第１磁性層２６、非磁性結合層２８、第２磁性層２９、保護層３０、及び潤滑層３１とが順次形成された構成とし、第１磁性層２６と第２磁性層２９とが非磁性結合層２８を介して反強磁性的に交換結合された交換結合構造を有し、面内方向に配向した磁化は、外部磁界が印加されない状態で反平行方向に向いている。第１磁性層２６及び第２磁性層２９は互いに異なるキュリー温度等を有し、残留磁化の温度変化が互いに異なり、室温付近の温度での正味の残留面積磁化よりも、室温付近の温度よりも高い温度において正味の残留面積磁化が増加する構成とする。【選択図】  図４
2005222669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行であり、
前記第１の磁性層、第２の磁性層の各々の残留磁化をＭｒ1、Ｍｒ2、各々の膜厚をｔ1、ｔ2とすると、前記第１の磁性層及び第２の磁性層の正味の残留面積磁化は｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜と表され、
第１の温度における前記正味の残留面積磁化が、第１の温度よりも低い第２の温度における該正味の残留面積磁化よりも大きい磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に非磁性結合層を備えることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に形成された前記第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に形成された第２の磁性層とよりなり、
前記第１の温度および第２の温度においてＭｒ2×ｔ2＞Ｍｒ1×ｔ1であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１の磁性層または／および第２の磁性層はフェリ磁性を示すことを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
結晶質の磁性粒子を含む記録層を有する磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と、
磁気記録ヘッド素子を有する記録手段とを備え、
前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱すると共に磁気記録ヘッド素子により前記記録層に情報を記録する磁気記憶装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、前記磁気記録媒体表面にレーザー光を照射するレーザー照射光学系からなることを特徴とする請求項５記載の磁気記憶装置。
【請求項７】
前記レーザー光の磁気記録媒体表面のスポット径は、トラック幅を基準として０．１倍〜２０倍の範囲であることを特徴とする請求項６記載の磁気記憶装置。
【請求項８】
前記レーザー光の磁気記録媒体表面のスポット径は、前記磁気記録ヘッド素子のコア幅よりも大きいことを特徴とする請求項６または７記載の磁気記憶装置。
【請求項９】
前記レーザー光は、情報が記録された領域にレーザー光を１回照射し、その照射前後の該領域の平均出力が略一定である場合の単位面積当たりのレーザー照射エネルギー量の範囲に設定されることを特徴とする請求項６〜８のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
【請求項１０】
前記磁気記録ヘッド素子は、発生磁界が記録電流に対して略飽和する出力飽和記録電流値に基づいて、その８０％〜２１５％の範囲に記録電流を設定することを特徴とする請求項５〜９のうちいずれか一項記載の磁気記憶装置。
【請求項１１】
前記加熱の温度における磁気記録媒体のＫuＶ／ｋＴが、前記記録層が連続薄膜からなる場合は１５以上８０以下の範囲に設定されることを特徴とする請求項５〜１０のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
【請求項１２】
前記記録層は、
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを有し、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行であることを特徴とする請求項５〜１１のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
【請求項１３】
前記第１の磁性層および／または第２の磁性層がＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ−Ｍ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなる群のうちいずれかの材料よりなり、Ｍ＝Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金であり、Ｐｔ量が１２原子％〜３５原子％の範囲に設定されることを特徴とする請求項５〜１２のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
【請求項１４】
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを有し、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行である磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と、
記録再生手段とを備え、
前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱することにより再生出力を高めて記録再生手段により記録された情報を再生する磁気記憶装置。
【請求項１５】
前記磁気記録媒体は、請求項１〜４のうちいずれか一項記載の磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１４記載の磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度記録に適した磁気記録媒体および磁気記憶装置に係り、特に磁気記録媒体が選択的に加熱されて記録・再生が行われる磁気記録媒体および磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年高密度記録化が急速に進められ、年率１００％の伸びを示している。現在主流の面内記録方式においては面記録密度の限界が１００Ｇｂ／ｉｎ2と予想されている。その理由として、高密度記録領域においては、媒体ノイズ低減のため、記録層の磁化単位を構成する結晶粒の大きさを低減し、磁化単位同士の境界すなわち磁化遷移領域のジグザグの低減等を行っている。しかし、結晶粒の大きさを低減すると、磁化単位を構成する体積が減少するので、熱揺らぎにより残留磁化が減少するという熱安定性の問題が生じてくる。
【０００３】
このような媒体ノイズの低減と熱安定性を両立する磁気記録媒体として、反強磁性的に交換結合する２つの磁性層を備えた磁気記録媒体（いわゆるシンセティックフェリ磁性媒体。）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。実質的な結晶粒の体積は交換結合した２つの磁性層の体積の和となり、熱的安定性が著しく向上すると共に、結晶粒をさらに微細化可能にするため低媒体ノイズ化を図ることができるというものである。
【特許文献１】特開２００１−０５６９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、さらなる高記録密度化を図るためにはシンセティックフェリ磁性媒体においてもＳ／Ｎ比および熱安定性を一層向上する必要がある。
【０００５】
例えば、熱安定性を向上する手法として磁性層の結晶磁気異方性を増大させる手法がある。しかしながら、結晶磁気異方性を増加させると保磁力が増加し、記録に必要なヘッド磁界が増大し、オーバーライト特性が劣化してしまう。かつては記録ヘッドの高飽和磁束密度Ｂｓの磁極材料の探索により解決してきたが、さらなる高Ｂｓの材料開発も困難を極めてきている。
【０００６】
一方、光磁気記録においては、光磁気記録媒体を選択的に加熱して光磁気記録媒体の温度を上昇させ、保磁力が低下した部分に記録を行う、いわゆる熱アシスト記録方式が採用されている。この方式では結晶磁気異方性の大きな材料が使用可能となり熱安定性を向上する共に、比較的低いヘッド磁界により記録が可能である。しかしながら、この方式では、高記録密度化を図るためのスポットサイズの微小化とレーザーパワーの増大化に限界があり、さらに高速転送速度での温度上昇による保磁力低下にも限界がある。したがって、この方式でも結晶磁気異方性の増加のみによる熱安定化ではさらなる高記録密度化を実現できないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、高Ｓ／Ｎ比と書き込まれたビットの優れた熱安定性を両立し高記録密度化を図る磁気記録媒体および磁気記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によれば、第１の磁性層と、第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを備え、前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行であり、前記第１の磁性層、第２の磁性層の各々の残留磁化をＭｒ1、Ｍｒ2、各々の膜厚をｔ1、ｔ2とすると、前記第１の磁性層及び第２の磁性層の正味の残留面積磁化は｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜と表され、第１の温度における前記正味の残留面積磁化が、第１の温度よりも低い第２の温度における該正味の残留面積磁化よりも大きい磁気記録媒体が提供される。
【０００９】
本発明によれば、第２の温度よりも高い第１の温度における、反強磁性的に交換結合する第１の磁性層と第２の磁性層の正味の残留面積磁化｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜は、第２の温度における該正味の残留面積磁化よりも大きいので、再生出力が増加し、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。また、第２の温度における正味の面積磁化を低減することができ、その結果、磁気記録媒体が面内磁気記録媒体の場合は隣接ビットからの反磁界を抑制し、垂直磁気記録媒体の場合は反磁界を抑制して書き込まれたビットの熱安定性を向上することができる。
【００１０】
なお、第１の温度は、第１の磁性層および／または第２の磁性層の材料、組成等により正味の残留面積磁化が｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜が増加する、第２の温度より高い温度に適宜選択されるが、第１の磁性層および第２の磁性層の残留磁化が両方とも消失しない温度に設定される。第１の温度は基板の耐熱性の点から４００℃以下の温度から選択されることが好ましく、下地層に非晶質層を用いた場合の結晶化の点からは２００℃以下が特に好ましく、１５０℃以下がさらに好ましい。また、第１の温度は第１の磁性層および／または第２の磁性層の熱安定性の点から６５℃以上であることが好ましい。
【００１１】
また、第２の温度は、通常、磁気記録媒体が使用される温度、すなわち室温付近の温度であり、例えば０℃〜６５℃の範囲から選択される。但し、第２の温度はこの範囲に限定されず、例えば、磁気記録媒体を室温以下に冷却して使用する場合あるいは室温以下に冷却された環境において使用する場合は、第２の温度は冷却された温度である。
【００１２】
また、正味の残留面積磁化｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜と保磁力Ｈｃの比｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜／Ｈｃを小さくするほど、磁化遷移幅が小さくなる。従来の磁気記録媒体では、正味の残留面積磁化を小さくすると再生出力が低下し、Ｓ／Ｎ比が逆に低下してしまうという問題がある。しかし、本発明の磁気記録媒体は、温度を上げることにより正味の残留面積磁化を増加することができるので、このような問題は生ぜず、分解能を向上しＳ／Ｎ比を向上することができる。
【００１３】
第１の磁性層が基板側に位置する場合、第１の磁性層と第２の磁性層と残留面積磁化の関係が、第１の温度および第２の温度においてＭｒ2×ｔ2＞Ｍｒ1×ｔ1であってもよい。磁気ヘッドに近い第２の磁性層に磁気ヘッドの記録磁界の反転位置に対応して情報を正確に記録することができ、磁気記録媒体が面内磁気記録媒体の場合はＮＬＴＳが向上する。垂直磁気記録媒体の場合は、磁気ヘッドに近い第２の磁性層には第１の磁性層よりも集中した記録磁界が印加されるので、第２の磁性層の磁化遷移領域の幅を狭くすることができ、線記録密度を向上することができる。
【００１４】
本発明の他の観点によれば、結晶質の磁性粒子を含む記録層を有する磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と、磁気記録ヘッド素子を有する記録手段とを備え、前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱すると共に磁気記録ヘッド素子により前記記録層に情報を記録する磁気記憶装置が提供される。
【００１５】
本発明によれば、結晶質の磁性粒子を含む記録層を選択的に加熱して、記録層の保磁力（さらに詳しくは、後述する式（１）で示される動的保磁力）を低下させることにより、加熱しない場合の保磁力が従来の磁気記録媒体よりも高い場合であっても、磁気記録ヘッド素子からの記録磁界を増加させる必要がなく優れたオーバーライト特性等の記録性能を維持して容易に記録することができ、高Ｓ／Ｎ比を実現することができる。また、優れた記録性能を維持しつつ、保磁力あるいは結晶磁気異方性定数を増加させることができるので、熱安定性を向上することができる。その結果、高Ｓ／Ｎ比および優れた熱的安定性を有する磁気記憶装置を実現することができる。
【００１６】
なお、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを有し、前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行である磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と、磁気記録ヘッド素子と磁気再生素子とを有する記録再生手段とを備え、前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱すると共に磁気記録ヘッド素子により情報を記録する磁気記憶装置が提供される。
【００１７】
本発明によれば、反強磁性的に交換結合する第１の磁性層と第２の磁性層からなる記録層を有する磁気記録媒体を選択的に加熱して、第１の磁性層及び第２の磁性層の保磁力（さらに詳しくは、後述する式（１）で示される動的保磁力）を低下させることにより、加熱しない場合の保磁力が従来の磁気記録媒体よりも高い場合であっても、磁気記録ヘッド素子からの記録磁界を増加させる必要がなく優れたオーバーライト特性等の記録性能を維持して容易に記録することができ、高Ｓ／Ｎ比を実現することができる。また、優れた記録性能を維持しつつ、保磁力あるいは結晶磁気異方性定数を増加させることができるので、熱安定性を向上することができる。その結果、高Ｓ／Ｎ比および優れた熱的安定性を有する磁気記憶装置を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の磁気記憶装置では、従来の磁気記録媒体を用いる場合より磁気記録ヘッド素子に供給する記録を低減してもオーバーライト特性および分解能を維持することができ、記録電流を低減することにより、磁気記録ヘッド素子からの記録磁界の良好な分布を形成でき、記録磁界を磁気記録媒体の所望のトラックに集中させることができる。したがって、従来の記録電流が４０ｍＡ程度において磁気記録ヘッド素子から磁気記録媒体の面内方向に広がっていた記録磁界により生じていたサイドイレーズや磁化遷移領域幅の増大化などを大幅に抑制することができる。
【００１９】
なお、本発明の磁気記憶装置では磁気記録媒体を加熱する温度は、加熱しない場合より第１の磁性層および第２の磁性層の保磁力が低下する温度であればよく、上記第１の温度でもよい。また、第１の磁性層と第２の磁性層との交換結合の大きさ、例えば交換磁界が低下する温度でもよい。第１の磁性層と第２の磁性層との交換結合を弱めることにより、記録磁界方向の切り換えによる第１の磁性層及び／または第２の磁性層の磁化方向に切り換えがし易くなり、オーバーライト特性、分解能、さらにＮＬＴＳ（ノン・リニア・トランジッション・シフト）特性が向上する。
【００２０】
また、本発明によれば、記録するトラック幅は磁気記録ヘッド素子が印加する記録磁界の幅、具体的にはコア幅により決定されるので、従来の光磁気記録方式よりも加熱する範囲をトラック幅より広くとれ、高トラック密度化を容易に図ることができるという利点がある。
【００２１】
本発明のその他の観点によれば、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを有し、前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行である磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と、記録再生手段とを備え、前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱することにより再生出力を高めて記録再生手段により記録された情報を再生する磁気記憶装置が提供される。
【００２２】
本発明によれば、反強磁性的に交換結合する第１の磁性層と第２の磁性層からなる記録層を有する磁気記録媒体の所望のデータが記録されている箇所を選択的に加熱して、再生出力を高めることによりＳ／Ｎ比を向上することができる。加熱されない部分あるいは加熱を行わない場合は、再生出力の低い状態、例えば第１の磁性層と第２の磁性層との正味の面積磁化を低減することができ、その結果、磁気記録媒体が面内磁気記録媒体の場合は隣接ビットからの反磁界を抑制し、垂直磁気記録媒体の場合は反磁界を抑制して書き込まれたビットの熱安定性を向上することができる。
【００２３】
図１（Ａ）および（Ｂ）は本発明の一原理を説明するための面内磁気記録媒体の要部を示す模式図である。
【００２４】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照するに、本発明の面内磁気記録媒体１０の記録層は、第１磁性層１１と、第２磁性層１２と、第１磁性層１１及び第２磁性層１２の間に形成された非磁性結合層１３から構成されている。第１磁性層１１と第２磁性層１２とは非磁性結合層１３の膜厚等により制御されて反強磁性的に交換結合し、磁界が印加されない状態では、第１磁性層１１の磁化と第２磁性層１２の磁化は互いに反平行方向に向いている。この場合、第１磁性層１１と第２磁性層１２からの漏洩磁界、すなわち、磁気ヘッドが磁気記録媒体から情報を再生する際の漏洩磁界Hｘは、第１磁性層１１、第２磁性層１２の残留磁化をそれぞれＭｒ1、Ｍｒ2、膜厚をそれぞれｔ1、ｔ2とすると、第１の磁性層及び第２の磁性層の正味の残留面積磁化｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜に比例する。
【００２５】
本発明では、残留磁化の温度特性が異なる磁性層を第１磁性層１１および第２磁性層１２に組み合わせて用いる。残留磁化の温度特性が異なる場合とは、物性面から見れば、例えば強磁性体等のキュリー温度やフェリ磁性体の補償温度が異なる場合、材料面から見れば、第１磁性層１１あるいは第２磁性層１２が多数の結晶粒からなる場合は結晶粒のサイズが異なるとき、あるいは、アモルファス材料からなる場合等が挙げられる。ここでは、第１磁性層１１が第２磁性層１２よりもキュリー温度が低いとして説明する。すなわち、加熱することにより第１磁性層１１が第２磁性層１２のよりも残留磁化の低減率が大きくなる。
【００２６】
図１（Ａ）は、磁気記録媒体の温度が室温付近の温度（請求項１に記載した「第２の温度」の一例としての温度）である場合の磁化状態を示し、図１（Ｂ）は、室温よりも高い温度、例えば１００℃（請求項１に記載した「第１の温度」の一例としての温度）での磁化状態を示している。残留面積磁化は室温付近の温度および１００℃においてＭｒ2×ｔ2＞Ｍｒ1×ｔ1であり、１００℃においてＭｒ1がＭｒ2よりも大きな低下率で低下するので、室温付近の温度における正味の残留面積磁化よりも１００℃における正味の残留面積磁化が大きくなる。すなわち、図１（Ａ）に示す室温付近の温度の場合は、第１磁性層１１と第２磁性層１２の残留面積磁化がほぼ同じなので、第１磁性層１１と第２磁性層１２からの漏洩磁界はお互いに打ち消しあって小さく、図１（Ｂ）に示す１００℃の場合は、第１磁性層１１の残留面積磁化が低下するので、第１磁性層１１と第２磁性層１２から漏洩磁界は、打ち消し合う分が少なくなり、その結果第１磁性層１１と第２磁性層１２からの漏洩磁界は、室温付近の温度の場合よりも増加する。したがって、１００℃において再生磁気ヘッド素子が検知することができる第１磁性層１１と第２磁性層１２からの磁界は増加し、その結果、再生出力が増加する。したがって、従来のシンセティックフェリ磁性媒体と比較して再生出力を増加することができ、その結果、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。
【００２７】
一方、室温付近の温度では、本発明の磁気記録媒体では、第１磁性層１１及び第２磁性層１２の各々の残留面積磁化をほぼ同じあるいは所定の微差に設定することにより、第１磁性層１１および第２磁性層１２の磁化は互いに反平行であるので、第１磁性層１１及び第２磁性層１２の正味の残留面積磁化を抑制し、したがって、第１磁性層１１及び第２磁性層１２からの漏洩磁界が抑制される。その結果、隣接するビット（磁区）に互いに印加される反磁界を低減することができる。反磁界が小さいほど残留磁化の経時的な低下は抑制されるので、書き込まれたビットの熱安定性は向上し、優れた熱安定性の磁気記録媒体が実現される。以下に、本発明の原理をより具体的に説明する。
【００２８】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の磁気記録媒体の残留面積密度の温度特性を示す図である。
【００２９】
図２（Ａ）を参照するに、本発明の一例である磁気記録媒体は、第１磁性層１１と第２磁性層１２の残留面積磁化の大小関係およびキュリー温度Ｔｃ1、Ｔｃ2の関係が、図１（Ａ）および（Ｂ）に示したものと同様となっている。すなわち、温度Ｔ1では、第２磁性層１２は第１磁性層１１よりも残留面積磁化が大きく、第１磁性層１１および第２磁性層１２は正味の残留面積磁化Ａを有している。第１磁性層１１は第２磁性層１２よりもキュリー温度が低いので（Ｔｃ1＜Ｔｃ2）、この磁気記録媒体を、例えば第１磁性層１１のキュリー温度Ｔｃ1付近の温度Ｔ2に加熱すると、第１磁性層１１の残留面積磁化の低減率が大きく、正味の残留面積磁化Ｂは、温度Ｔ1における正味の残留面積磁化Ａよりも大幅に増加する。したがって、再生出力は正味の残留面積磁化Ｂに比例するので、温度Ｔ2に加熱することにより再生出力を大幅に増加することができる。
【００３０】
図２（Ｂ）を参照するに、本発明の他の例である磁気記録媒体は、第１磁性層１１と第２磁性層１２のキュリー温度の関係が図２（Ａ）の場合と異なり、第２磁性層１２が第１磁性層１１よりもキュリー温度が低くなっている（Ｔｃ1＞Ｔｃ2）。すなわち、磁気記録媒体は、温度Ｔ1では、図２（Ａ）と同程度の正味の残留面積磁化Ｃを有しているが、加熱すると、第２磁性層１２の残留面積磁化が低下し、第１磁性層１１の残留面積磁化と同じになり、さらに加熱して温度Ｔ2では、第２磁性層１２は第１磁性層１１よりも残留面積磁化が小さくなる。図２（Ｂ）にこの場合の第１磁性層１１および第２磁性層１２の磁化状態と漏洩磁界を示したが、正味の残留面積磁化Ｄに比例する漏洩磁界の向きは温度Ｔ1の場合と反対になる。このような場合であっても、本発明の効果は図２（Ａ）の場合と同様であり、温度Ｔ2に加熱することにより再生出力を大幅に増加することができる。
【００３１】
さらに本発明は面内磁気記録媒体のみならず、垂直磁気記録媒体においても適用することができる。
【００３２】
図３（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の原理を説明するための垂直磁気記録媒体の要部を示す模式図である。図３（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、本発明の垂直磁気記録媒体１４の記録層は、第１磁性層１５と、第２磁性層１６と、第１磁性層１５及び第２磁性層１６の間に形成された非磁性結合層１３から構成されている。第１磁性層１５と第２磁性層１６とは非磁性結合層１３の膜厚等により制御されて反強磁性的に交換結合し、磁界が印加されない状態では、第１磁性層１５の磁化と第２磁性層１６の磁化は膜面に垂直に互いに反平行方向に向いている。この場合、第１磁性層１５と第２磁性層１６から漏洩する磁界、すなわち、磁気ヘッドが垂直磁気記録媒体１４から情報を再生する際の磁界Ｈyは、図１の場合と同様に、第１磁性層１５、第２磁性層１６の残留磁化をそれぞれＭｒ1、Ｍｒ2、膜厚をそれぞれｔ1、ｔ2とすると、第１の磁性層及び第２の磁性層の正味の残留面積磁化｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜に比例する。第１磁性層１５が第２磁性層１６よりもキュリー温度が低い場合は、加熱することにより第１磁性層１５が第２磁性層１６よりも残留磁化の低減率が大きくなり、例えば第１磁性層１５のキュリー温度付近の温度ではＭｒ1がＭｒ2よりも大きな低下率で低下するので、室温付近の温度における正味の残留面積磁化よりも正味の残留面積磁化が増加する。したがって、再生出力は増加しＳ／Ｎ比を向上することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、記録の際に加熱することにより保磁力を低下させて記録することによりオーバーライト特性等が向上し、高記録密度化を図ると共に、高Ｓ／Ｎ比と優れた熱安定性を両立することができる。また、磁気記録媒体の正味の残留面積磁化が、室温付近の温度で従来の磁気記録媒体よりも低減され温度の上昇により増加するので、再生の際に加熱することにより再生出力が増加しＳ／Ｎ比を向上することができると共に、熱安定性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る面内磁気記録媒体の断面図である。図４を参照するに、本実施の形態の面内磁気記録媒体２０は、基板２１と、前記基板２１上に、第１シード層２２、第２シード層２３、下地層２４、非磁性中間層２５、第１磁性層２６、非磁性結合層２８、第２磁性層２９、保護層３０、及び潤滑層３１とが順次形成された構成となっている。面内磁気記録媒体２０は、第１磁性層２６と第２磁性層２９とが非磁性結合層２８を介して反強磁性的に交換結合された交換結合構造を有し、第１磁性層２６および第２磁性層２９の面内方向に配向した磁化は、外部磁界が印加されない状態で互いに反平行方向に向いている。さらに、本発明の原理において説明したように、第１磁性層２６及び第２磁性層２９は互いに異なる磁化あるいは残留磁化（以下、特に断らない限り「磁化あるいは残留磁化」を「残留磁化」と略称する。）の温度特性を有し、例えばキュリー温度あるいは補償温度（以下特に断らない限り「キュリー温度あるいは補償温度」を「キュリー温度」と略称する。）が互いに異なる。さらに、キュリー温度等がほぼ異ならない場合であっても、フェリ磁性と強磁性との相違のように、スピン配列が異なる場合も含まれる。
【００３６】
基板２１は、例えばディスク状のプラスチック基板、ガラス基板、ＮｉＰメッキアルミ合金基板、シリコン基板などを用いることができ、特に基板２１がテープ状である場合は、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド等のプラスチックフィルムを用いることできる。基板２１はテクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。なお、テクスチャ処理は、面内磁気記録媒体２０が磁気ディスクの場合、周方向、すなわちトラック長手方向に形成される。
【００３７】
第１シード層２２は、非磁性材料、例えばＮｉＰ、ＣｏＷ、ＣｒＴｉ等からなり、テクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。なお、第１シード層２２がＮｉＰ等のアモルファス材料の場合は酸化処理されていることが好ましい。強磁性層２６及び磁性層２９のｃ軸の面内配向が向上する。また、ｃ軸配向を向上させる公知の材料であればＮｉＰの替わりに用いることができる。
【００３８】
第２シード層２３は、例えばＮｉＰ、ＣｏＷ，ＣｒＴｉ等のアモルファス材料、ＡｌＲｕ、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ等のＢ２構造を有する合金からなる。第２シード層２３がアモルファス材料よりなり、この上に形成される下地層２４がＢ２構造を有する合金よりなる場合に、下地層２４の（００１）面又は（１１２）面の配向を向上する。テクスチャ処理が施されていてもよく、施されてなくてもよい。なお、上述したテクスチャ処理は、面内磁気記録媒体２０が磁気ディスクの場合、周方向、すなわちトラック長手方向に形成される。
【００３９】
下地層２４は、例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＷ、ＣｒＶ、ＣｒＢ、ＣｒＭｏＢなどのＣｒ合金や、ＡｌＲｕ、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ等のＢ２構造を有する合金より構成される。上述したように、下地層２４は第２シード層２３上にエピタキシャル成長し、下地層２４がＢ２構造を有する場合は（００１）面又は（１１２）面が成長方向に良好な配向を示し、下地層２４がＣｒやＣｒ合金よりなる場合は（００２）面が成長方向に良好な配向を示す。また下地層２４はこれらのＣｒ合金やＢ２構造を有する合金からなる層を複数積層してもよい。積層することにより下地層２４自体の配向を向上し、非磁性中間層２５のエピタキシャル成長を良好とし、さらに第１磁性層２６及び第２磁性層２９の配向を向上することができる。
【００４０】
非磁性中間層２５は、例えばＣｏＣｒ合金に元素あるいは合金Ｍを添加したｈｃｐ構造を有する非磁性合金から構成され、厚さが１ｎｍ〜５ｎｍの範囲に設定される。ここでＭは、Ｐｔ、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金から選択される。非磁性中間層２５は下地層２４の結晶性及び結晶粒サイズを引き継いでエピタキシャル成長し、非磁性中間層２５上にエピタキシャル成長する第１磁性層２６及び第２磁性層２９の結晶性を向上し、結晶粒（磁性粒子）サイズの分布幅を減少させ、面内方向（基板面と平行な方向）のｃ軸配向を促進する。また、非磁性中間層２５は、上記合金からなる層を複数積層してもよい。第１磁性層２６及び第２磁性層２９の配向を向上することができる。
【００４１】
なお、第１磁性層２６あるいは第２磁性層２９の格子定数に対して、非磁性中間層２５の格子定数を数％だけ異ならせて、非磁性中間層２５と第１磁性層２６の界面又は第１磁性層２６中に、面内方向に内部応力を発生させる構成としてもよい。第１磁性層２６の静的保磁力を増加することができる。また、非磁性中間層２５は設けてもよく、設けなくてもよい。
【００４２】
第１磁性層２６は、厚さが０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲に設定され、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から構成される。特にＣｏ、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔなどの材料や、これらの材料にＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｈｏ、およびＥｒの希土類の群のうちいずれか少なくとも１種の元素を添加した材料が好ましい。このような合金では、結晶粒が結晶粒界により分離された多結晶体が形成され、結晶粒のＣｏ原子と例えばＧｄ原子が有するスピンがフェリ磁性的な配置となり互いに反平行となる。これらの希土類の添加量を制御することにより、残留磁化の温度特性を制御することができ、後述する第２磁性層２９よりも残留磁化の温度に対する低減率を大きくすることができる。なお、第１磁性層２６は、結晶粒径の低減、異方性磁界の低減などによっても残留磁化の温度特性を制御することができる。また、第１磁性層２６の組成を第２磁性層２９の組成に対して少し変えることによっても残留磁化の温度特性を制御することができる。さらに材料固有の相転移温度、例えばキュリー温度を調整して温度特性を制御してもよい。
【００４３】
なお、第１磁性層２６は、非磁性中間層２５上にエピタキシャル成長し、ｃ軸が面内方向に配向して磁化容易軸方向が面内方向となる。第１磁性層２６は、上述した材料にさらにＢ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金を添加した材料が好ましい。結晶粒の粒径の制御を制御することができる。また、第１磁性層２６は複数積層してもよい。第２磁性層２９の配向性を向上することができる。
【００４４】
非磁性結合層２８は、例えばＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ系合金、Ｒｈ系合金、Ｉｒ系合金などから構成される。これらのうち、Ｒｈ、Ｉｒはｆｃｃ構造を有するのに対しＲｕはｈｃｐ構造を有しＣｏＣｒＰｔ系合金の格子定数ａ＝０．２５ｎｍに対しＲｕはａ＝０．２７ｎｍで近接しているのでＲｕあるいはＲｕ系合金が好適である。Ｒｕ系合金としてはＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＭｎのうちいずれか一つ、またはこれらの合金とＲｕの合金が好適である。
【００４５】
また、非磁性結合層２８の厚さは０．４ｎｍ〜１．５ｎｍ（好ましくは０．６ｎｍ〜０．９ｎｍ、Ｒｕ合金では合金中のＲｕの含有量にもよるが０．８ｎｍ〜１．４ｎｍ）の範囲に設定される。非磁性結合層２８を介して第１磁性層２６と第２磁性層２９とが交換結合し、非磁性結合層２８の厚さをこの範囲に設定することにより第１強磁性層２６の磁化と第２磁性層２９の磁化とが反強磁性的に結合し、図４に示したように外部磁界が印加されていない状態では互いに反平行となる。特に、非磁性結合層２８の厚さは非磁性結合層の厚さに依存した振動型交換結合の反強磁性的な第１のピーク（最も薄膜側のピーク）に合わせることが特に好ましい。
【００４６】
第２磁性層２９は、厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲に設定され、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等から構成される。特にＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、及びＣｏＣｒＰｔ、さらにこれらに、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金を添加した材料が好ましい。第２磁性層２９は、上述したように第１磁性層２６と互いに異なる温度特性を有するように設定される。また、第２磁性層２９に第１磁性層２６と同様に、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｈｏ、およびＥｒの希土類の群のうちいずれか少なくとも１種の元素を添加した材料を用いていもよい。なお、第２磁性層２９は複数積層してもよい。
【００４７】
また、第１磁性層２６と第２磁性層２９との関係において、第１磁性層２６、第２性層２９のそれぞれの残留磁化をＭｒ1、Ｍｒ2、膜厚をｔ１、ｔ２と表すと、Ｍｒ1×ｔ１＜Ｍｒ2×ｔ２に設定することが好ましい。第２磁性層２９が正味の残留面積磁化と同じ方向の磁化を有し、磁気ヘッドの記録磁界の反転位置に対応して第２磁性層２９に情報を正確に記録することができる。なお、Ｍｒ1×ｔ１＞Ｍｒ2×ｔ２と設定してもよい。第１磁性層２６および第２磁性層２９が薄膜化されると、上記記録の際の問題点は解消される。
【００４８】
ここで、Ｍｒ1×ｔ１＜Ｍｒ2×ｔ２に設定した場合、第１磁性層２６のキュリー温度Ｔｃ1と第２磁性層２９のキュリー温度Ｔｃ2は、上記の本発明の原理で説明したように、Ｔｃ1＜Ｔｃ2でもよく、Ｔｃ1＞Ｔｃ2でもよい。また、Ｍｒ1×ｔ１＞Ｍｒ2×ｔ２に設定した場合であっても同様である。なお、面内磁気記録媒体２０は、通常、室温付近の温度で使用したり保管等したりするので、Ｔｃ1、Ｔｃ2は室温より高い温度であることはいうまでもない。
【００４９】
また、第１磁性層２６または第２磁性層２９を補償温度が室温より以下の温度になるように組成を設定することにより、加熱温度を適宜選択することにより、加熱により第１磁性層２６または第２磁性層２９の残留磁化を増加することができ、正味の残留面積磁化を増加することができる。
【００５０】
また、室温付近の温度での第１磁性層２６および第２性層２９の残留面積磁化をほぼＭｒ1×ｔ１＝Ｍｒ2×ｔ２となるように設定してもよい。隣接ビットからの反磁界を大幅に抑制することができ、書き込まれたビットの熱的安定性を飛躍的に向上することができる。なお、この場合は、サーボ信号が埋め込み型サーボ方式のように予め記録されているものを用いることが好ましい。非加熱時であっても目標とするトラックへのアクセスが可能となる。もちろん、Ｍｒ1×ｔ１およびＭｒ2×ｔ２を低線記録密度で面内磁気記録媒体２０に記録されるサーボ信号が、面内磁気記録媒体２０を加熱しなくとも再生できる程度に異ならせてもよい。例えば、室温付近の温度で、従来の面内磁気記録媒体の出力に対して１０％〜８０％だけ出力が低下する正味の残留面積磁化｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜、例えば１．２６ｎＴｍ〜５．０２ｎＴｍ（０．１ｍｅｍｕ／ｃｍ2〜０．４ｍｅｍｕ／ｃｍ2）の範囲に設定してもよい。
【００５１】
前記保護層３０は、厚さが０．５ｎｍ〜１０ｎｍ（好ましくは０．５ｎｍから５ｎｍ）の範囲に設定され、例えばダイヤモンドライクカーボン、窒化カーボン、アモルファスカーボンなどにより構成される。
【００５２】
前記潤滑層３１は、例えばパーフルオロポリエーテルを主鎖として末端基が−ＯＨ、ベンゼン環等よりなる有機系液体潤滑剤より構成される。具体的には、厚さが０．５ｎｍ〜３．０ｎｍのＺＤｏｌ（Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製  末端基：−ＯＨ）、ＡＭ３００１（アウジモント社製、末端基：ベンゼン環）、Ｚ２５（Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製）等を用いることができる。なお、潤滑剤は保護層３０の材質に合わせて適宜選定される。なお、上述した各層は潤滑層３１を除いてスパッタ法、真空蒸着法などにより形成される。また、潤滑層３１は浸漬法、スピンコータ法が用いられ、面内磁気記録媒体２０がテープ状の場合はダイ塗工法等も用いることができる。
【００５３】
本実施の形態では、反強磁性的に交換結合した第１磁性層２６と第２磁性層２９の温度変化を互いに異ならせることにより、面内磁気記録媒体２０を加熱して室温付近の温度での正味の残留面積磁化よりも大きい正味の残留面積磁化が得られ、再生出力を増加することができる。したがって、Ｓ／Ｎ比を従来の面内磁気記録媒体より向上することができる。また、室温付近の温度において正味の面積磁化を低減することができ、隣接ビットからの反磁界を抑制して書き込まれたビットの熱安定性を向上することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の面内磁気記録媒体２０は、記録過程において記録磁界を印加する際に記録する箇所を再生の際と同様に加熱してもよい。第１磁性層２６および第２磁性層２９の保磁力が低下し、磁化方向を切り換えるために必要な記録磁界を低減することができる。また、第１磁性層２６および第２磁性層２９の残留磁化が、室温付近の温度のこれらの残留磁化と比較して減少し、第１磁性層２６と第２磁性層２９との交換相互作用が減少しているので、互いに働く交換磁界が減少して磁化方向の回転が容易化され、一層オーバーライト特性が向上する。
【００５５】
以下、本実施の形態に係る実施例を説明する。まず、第１磁性層の残留磁化の温度変化を測定するために参考例に係る磁気ディスクを形成した。参考例の磁気ディスクは、ガラス基板／ＣｒＴｉ層（厚さ２５ｎｍ）／ＡｌＲｕ層（厚さ１５ｎｍ）／ＣｒＭｏ層（厚さ５ｎｍ）／ＣｏＣｒＴａ層（厚さ１ｎｍ）／第１磁性層としてのＣｏＣｒＴａＧｄ層（厚さ１０ｎｍ）／ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層（厚さ４．０ｎｍ）の構成とした。ＣｏＣｒＴａＧｄ層は、（Ｃｏ82Ｃｒ13Ｔａ5）100-xＧｄx、ｘ＝０、８、１６原子％とした。なお、組成の数値はすべて原子％で表している。これらの成膜においてはＤＣマグネトスパッタリング装置を用いた。
【００５６】
図５は参考例の磁気ディスクの残留磁化の温度特性を示す図である。図５を参照するに、ｘ＝０原子％に対して、ｘ＝８原子％では、例えば３００Ｋに対して４００Ｋにおける残留磁化が大幅に減少していることが分かる。すなわち、第１磁性層にｘ＝８原子％の組成の磁性層、第２磁性層にｘ＝０原子％の組成の磁性層を用いて、３００Ｋでの正味の残留面積磁化が所望の範囲となるように第１磁性層および第２磁性層の厚さを選択することにより、加熱温度を例えば４００Ｋとして本実施の形態の面内磁気記録媒体２０を構成できることが分かる。
【００５７】
また、ｘ＝１６原子％の組成では、残留磁化が約２７０Ｋ付近で０（補償温度）となり、２７０Ｋから３５０Ｋ付近では残留磁化が増加している。第１磁性層にｘ＝０原子％の組成の磁性層、第２磁性層にｘ＝１６原子％の組成の磁性層を用いて、例えば３５０Ｋに加熱することにより、正味の残留面積磁化を増加させることができる。すなわち、室温以下に補償温度があるフェリ磁性の磁性層を用いることにより、適切な温度、例えば補償温度以上で残留磁化が最大を示す温度付近に加熱することにより残留磁化を増加させ、正味の面積磁化を増加させることができることが分かる。なお、残留磁化の温度特性はＳＱＵＩＤ装置を用いた。
【００５８】
次に本実施の形態に係る実施例の磁気ディスクとして、上記参考例の磁気ディスクにおいて、ガラス基板／ＣｒＴｉ層（厚さ２５ｎｍ）／ＡｌＲｕ層（厚さ１５ｎｍ）／ＣｒＭｏ層（厚さ５ｎｍ）／ＣｏＣｒＴａ層（厚さ１ｎｍ）／ＣｏＣｒＴａＧｄ層（（Ｃｏ81Ｃｒ14Ｔａ5）92Ｇｄ8層、厚さ２ｎｍ）／Ｒｕ層（厚さ０．７ｎｍ）／ＣｏＣｒＰｔＢ層（ＣｏＣｒＰｔ14Ｂ5層、厚さ１２ｎｍ）／ＤＬＣ層（厚さ４．０ｎｍ）／潤滑層（ＡＭ３００１、厚さ１．２ｎｍ）を形成した。
【００５９】
図６は、本実施の形態に係る実施例の磁気ディスクの残留面積磁化の温度特性を示す図である。図６を参照するに、ＣｏＣｒＴａＧｄ層が３５０℃付近から残留面積磁化が急激に減少し、一方でＣｏＣｒＰｔＢ層の残留面積磁化の変化は小さいので、正味の残留面積磁化が３５０℃付近から急激に増加していることが分かる。したがって、加熱温度を３５０℃以上４００℃の範囲に選択することにより、高い再生出力および高Ｓ／Ｎ比が得られる。なお、ＣｏＣｒＴａＧｄ層およびＣｏＣｒＰｔＢ層の残留面積磁化のデータはそれぞれ独立に上記の構成で形成した磁気ディスクを測定したものである。
【００６０】
なお、本実施の形態の記録層は２層に限定されず、３層以上の多層であっても、本発明の構成を備えていればよい。すなわち、この多層のうち少なくとも２層が上述したように反強磁性的に交換結合し、さらに加熱により残留面積磁化が増加するように磁性層が選択されていればよい。
【００６１】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
図７を参照するに、本実施の形態に係る垂直磁気記録媒体４０は、基板２１と、基板２１上に、軟磁性裏打ち層４１、シード層４２、非磁性中間層４３、第１垂直磁化膜４４、非磁性結合層２８、第２垂直磁化膜４５、保護膜３０、及び潤滑層３１を順次積層した構成となっている。
【００６３】
軟磁性裏打ち層４１は、例えば、厚さが５０ｎｍ〜２μｍであり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ、Ｂから選択された少なくとも１種類の元素を含む非晶質もしくは微結晶の合金、またはこれらの合金の積層膜から構成される。記録磁界を集中することができる点では飽和磁束密度Ｂｓが１．０Ｔ以上の軟磁性材料が好ましい。例えば、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＣｒＮｂ、ＮｉＦｅＮｂなどを用いることができる。軟磁性裏打ち層４１は、メッキ法、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）などにより形成される。軟磁性裏打ち層４１は、記録ヘッドからのほぼ総ての磁束を吸収するためのもので、飽和記録するためには飽和磁束密度Ｂｓと膜厚の積の値が大きい方が好ましい。また、軟磁性裏打ち層４１は、高転送レートでの書込性の点では高周波透磁率が高い方が好ましい。
【００６４】
シード層４２は、例えば厚さが１．０ｎｍ〜１０ｎｍであり、Ｔａ、Ｃ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、及びこれらの合金から選択される。この上に形成される非磁性中間層４３の結晶性を高めると共に、軟磁性裏打ち層４１と非磁性中間層４３との結晶配向又は結晶成長の関係を切ることができる。なお、シード層４２は設けてもよく、設けなくてもよい。
【００６５】
非磁性中間層４３は、例えば厚さが２ｎｍ〜３０ｎｍであり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｉ、Ｈｆ、及びこれらの合金などの非磁性材料より構成され、例えば、Ｒｕ膜、ＲｕＣｏ膜、ＣｏＣｒ膜などが挙げられ、ｈｃｐ構造を有することが好ましい。第１垂直磁化膜４４、第２垂直磁化膜４５がｈｃｐ構造を有する場合はエピタキシャル成長させることができ結晶性を向上することができる。
【００６６】
第１垂直磁化膜４４および第２垂直磁化膜４５は、膜厚方向に磁化容易軸を有するいわゆる垂直磁化膜であり、厚さ３ｎｍ〜３０ｎｍの範囲に設定され、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ−Ｍ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなる群のうちいずれかの材料から構成される。ここで、Ｍは、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金から選択される。特にこれらの合金に、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｈｏ、およびＥｒの希土類の群のうちいずれか少なくとも１種の元素を添加した材料が好ましい。第１の実施の形態において説明したように、このような合金では、結晶粒が結晶粒界により分離された多結晶体が形成され、結晶粒のＣｏ原子と例えばＧｄ原子が有するスピンがフェリ磁性的な配置となり互いに反平行となる。これらの希土類の添加量を制御することにより、補償温度やキュリー温度を制御することができる。このような強磁性合金は結晶粒が基板面に対して垂直方向（膜厚方向）の柱状構造を有し、ｈｃｐ構造の場合は成長方向が（００１）面となり、膜厚方向に磁化容易軸を有する（以下、「垂直連続膜」と略称する。）。
【００６７】
第１垂直磁化膜４４および第２垂直磁化膜４５は、その間に形成された非磁性結合層２８により反強磁性的に結合している。非磁性結合層２８は、Ｒｕでは厚さが０．２ｎｍ〜１．５ｎｍ（好ましくは０．２ｎｍ〜０．５ｎｍ）、Ｒｕ合金では合金中のＲｕの含有量にもよるが厚さが０．２ｎｍ〜１．５ｎｍの範囲に設定される。非磁性結合層２８の厚さをこの範囲に設定することにより第１垂直磁化膜４４の磁化と第２垂直磁化膜４５の磁化とが反強磁性的に結合し、外部磁界が印加されていない状態では互いに反平行となる。特に、非磁性結合層２８の厚さは、その厚さに依存する振動型交換結合の反強磁性的な第１のピーク（最も薄膜側のピーク）に合わせることが特に好ましい。
【００６８】
第１垂直磁化膜４４および第２垂直磁化膜４５のキュリー温度や残留面積磁化の関係は、第１の実施の形態と同様に設定される。第１垂直磁化膜４４、第２垂直磁化膜４５のそれぞれの残留磁化をＭｒ1、Ｍｒ2、膜厚をｔ1、ｔ2と表すと、正味の面積磁化｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜は室温付近の温度よりも加熱により増加するように材料が選択される。
【００６９】
また、Ｍｒ1×ｔ１＜Ｍｒ2×ｔ２に設定することが好ましい。第２垂直磁化膜４５が正味の残留面積磁化と同じ方向の磁化を有し、磁気ヘッドの記録磁界の反転位置に対応して第２垂直磁化膜４５に情報を正確に記録することができ、磁化遷移領域の幅を狭くすることができ、再生の際に漏洩磁界を担う第２垂直磁化膜４５が磁気ヘッドに近いので分解能が向上する。
【００７０】
また、第１垂直磁化膜４４または第２垂直磁化膜４５の少なくとも一方は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｍｇから選択された少なくともいずれか１種の元素と、Ｏ、Ｃ、及びＮから選択された少なくともいずれか１種の元素との化合物からなる非磁性材料を含み、上述した強磁性合金の柱状構造の結晶粒子と、隣り合う結晶粒子を物理的に分離する非磁性相から構成されてもよい（以下、「柱状グラニュラ構造」と略称する。）。例えば、（ＣｏＰｔ）−（ＳｉＯ2）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（ＳｉＯ2）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（ＭｇＯ）などが挙げられる。磁性粒子が柱状構造を形成し、非磁性相が磁性粒子を囲むように形成されるので、磁性粒子が互いに分離され、磁性粒子間の相互作用を効果的に抑制あるいは切って媒体ノイズを低減することができる。
【００７１】
なお、第１垂直磁化膜４４または第２垂直磁化膜４５のいずれかに柱状グラニュラ構造を用いた場合は、他方の垂直磁化膜は上述した垂直連続膜を用いてもよい。例えば、第１垂直磁化膜４４に柱状グラニュラ構造の（ＣｏＣｒＴａ）−（ＳｉＯ2）を用いて、第２垂直磁化膜４５に垂直連続膜のＣｏＣｒＰｔＢを用いることにより、第１垂直磁化膜４４は、結晶粒子の大きさおよび間隔を選択することにより、残留磁化の温度上昇にともなう減少率を制御することができるので、加熱により正味の面積磁化｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜が増加する。
【００７２】
また、第１垂直磁化膜４４または第２垂直磁化膜４５の少なくとも一方はＣｏ／Ｐｄ、ＣｏＢ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ、ＣｏＢ／Ｐｔなどの人工格子膜であってもよい。人工格子膜は、例えばＣｏＢ（厚さ：０．３ｎｍ）／Ｐｄ（厚さ０．８ｎｍ）を交互に各々を５層から３０層を積層して構成される。これらの人工格子膜は垂直磁気異方性が大きいので熱的安定性に優れている。
【００７３】
本実施の形態では、反強磁性的に交換結合した第１垂直磁化膜４４と第２垂直磁化膜４５の温度変化を互いに異ならせ、垂直磁気記録媒体４０を加熱することにより、室温付近の温度での正味の残留面積磁化よりも大きい正味の残留面積磁化が得られ、再生出力を増加することができる。したがって、Ｓ／Ｎ比を従来の垂直磁気記録媒体より増加することができる。また、室温付近の温度において正味の残留面積磁化を低減することができ反磁界を抑制して書き込まれたビットの熱安定性を向上することができる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るパターンド媒体の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７５】
図８を参照するに、パターンド媒体５０は、基板２１と、基板２１上に形成され周期的に配置された積層体５１と、積層体５１を離隔する非磁性材料よりなる非磁性部５２などから構成されている。積層体５１は、第１の実施の形態の面内磁気記録媒体あるいは第２の実施の形態の垂直磁気記録媒体と同様の構成となっている。ここでは、第１の実施の形態の面内磁気記録媒体を一例として説明する。但し、説明の便宜のため、第１磁性層２６、非磁性結合層２８、および第２磁性層２９のみを示し、他は省略する。
【００７６】
パターンド媒体５０は、第１磁性層２６と第２磁性層２９が反強磁性的に結合した積層体５１が非磁性部５２により離隔されて、周期的に配置されている。積層体５１の大きさは例えば３０ｎｍ×３０ｎｍ、非磁性部５２の幅は例えば１０ｎｍである。積層体５１が離隔されていることにより隣接する積層体５１同士の相互作用を低減して、媒体ノイズを低減することができる。
【００７７】
ところで、高記録密度化に伴って、積層体５１同士が接近してくると静磁気的相互作用が大きくなってくる。しかし、さらに本実施の形態のパターンド媒体５０は、第１の実施の形態において説明したように、室温付近の温度で第１磁性層２６と第２磁性層２９の正味の残留面積磁化が低減されているので、積層体５１から漏洩する磁界が低減され、隣接する積層体５１に与える反磁界を抑制することができる。したがって、静磁気的な相互作用を抑制することができ、熱的安定性を高めると共に媒体ノイズを低減することができる。
【００７８】
本実施の形態のパターンド媒体５０は、第１の実施の形態に係る面内磁気記録媒体を形成した後に第２磁性層２９の表面にシリコン酸化膜（不図示）を形成し、次いでその上にレジスト膜（不図示）を形成し、フォトリソグラフィ法およびＲＩＥ等により第１磁性層２６まで研削する。ついで、形成された溝部にシリコン酸化膜あるいはダイヤモンドライクカーボン等を埋め込んで非磁性部５２を形成する。最後に表面のシリコン酸化膜等を平坦化する。フォトリソグラフィ法は、例えば電子線描画を用いてもよい。数十ｎｍの微細描画が可能である。
【００７９】
なお、図９に示す本実施の形態の第１変形例に係るパターンド媒体６０は、積層体６１の第１磁性層６２が自己組織的に配列する強磁性体のナノ粒子６３から構成されている。ナノ粒子６３は、非磁性結合層２８を介して反強磁性的に第２磁性層２９と交換結合する。ナノ粒子６３を構成する強磁性体、例えば、Ｃｏ系合金、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金等の材料により磁化の温度特性を適宜選択する。ナノ粒子６３の大きさ、ナノ粒子６３間距離、ナノ粒子６３間の磁気的な結合の程度、組成、あるいは、例えばキュリー温度などの相転移温度の調整により残留磁化の温度特性を制御することができる。このようにナノ粒子６３を用いた場合はこれらの特性値の制御を容易に行うことができるので、温度特性の制御精度を向上することができる。また、図９にはナノ粒子６３を１層設けた例を示したが、２層以上設けてもよい。この場合であっても隣接するナノ粒子６３は互いに強磁性的に交換結合するので、ナノ粒子６３からなる第１磁性層６２は第２磁性層２９と反強磁性的に交換結合する。
【００８０】
また、図１０に本実施の形態の第２変形例として示すように、積層体７１は、第１磁性層７２に、結晶粒７３が第２磁性層２９に対して微細な面内連続膜あるいは垂直連続膜を用いてもよく、第２の実施の形態において説明した柱状グラニュラ膜を用いていもよい。結晶粒の大きさ、材料等によりキュリー温度を適宜選択する。
【００８１】
なお、パターンド媒体を形成する方法は、上記の例に限定されず、公知の方法を用いてもよい。例えば、基板２１に周期的に形成された凹部に上記積層体を埋め込んでもよい。また、埋め込み型サーボ方式の基板やランド＆グルーブ方式の基板を用いてもよい。
【００８２】
（第４の実施の形態）
図１１は、本発明の第４の実施の形態の磁気記憶装置の要部を示す図である。
【００８３】
図１１を参照するに、本実施の形態の磁気記憶装置８０は大略ハウジング８１からなる。ハウジング８１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ８２、ハブ８２に固定され回転される磁気記録媒体８３、アクチュエータユニット８４、アクチュエータユニット８４に取り付けられ磁気記録媒体８３の半径方向に移動されるアーム８５及びヘッドサスペンション８６、およびヘッドサスペンション８６に支持されたヘッドスライダ８８が設けられている。ヘッドスライダ８８には、磁気記録媒体８３の表面にレーザー光を照射して加熱するためのレーザー照射光学系８７が接続されている。レーザー照射光学系８７は、半導体レーザーなどのレーザー光源、レーザー光をヘッドスライダに導くための光ファイバーあるいは集光光学系等から構成されている。
【００８４】
図１２は、本実施の形態の磁気記憶装置の要部断面図である。先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８５】
図１２を参照するに、ヘッドスライダ８８には、記録素子８９と、ＧＭＲ再生素子９０と、集光レンズ９１が設けられている。記録素子８９は、例えば、リング型の薄膜誘導型記録素子、磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体の場合は単磁極ヘッドが用いられる。また、ＧＭＲ再生素子９０は公知のものを用いることができ、またＧＭＲ再生素子９０の替わりにＴＭＲ（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、バリスティックＭＲ素子等を用いることができる。磁気記録媒体８３は、一例として第１の実施の形態の面内磁気記録媒体が設けられている。
【００８６】
まず、記録過程について説明する。磁気記憶装置８０は、矢印Ｘ方向に移動する磁気記録媒体８３上を浮上するヘッドスライダ８８が、磁気記録媒体８３の記録を行うトラックにおいてレーザー照射光学系８７によりレーザー光（例えば、波長６８５ｎｍ）を照射して磁気記録媒体８３の表面を加熱しながら、記録素子８９により記録磁界を印加して所望の情報を記録する。レーザー光のスポット径（ピーク強度に対して相対強度が５０％となる径（直径））は、例えば記録を行うトラック幅の０．１〜２０倍の範囲から選択して設定する。レーザー光のスポット径は技術的に形成し易い点ではトラック幅の５〜１０倍が好ましく、記録を行うトラックに隣接するトラックへの熱的影響の点ではトラック幅の１〜５倍が好ましい。本実施の形態の磁気記憶装置８０は、レーザー光のスポット径をトラック幅よりも大きくしても、トラック幅は記録素子８９のコア幅とほぼ等しくなる。すなわち、レーザー光のスポット径を記録素子８９のコア幅よりも大きくしてもよい。なお、スポット径をトラック幅または記録素子８９のコア幅よりも小さくして熱拡散を利用して、記録素子８９のコア幅にほぼ等しいトラック幅を形成してもよい。
【００８７】
レーザー光の出力は、第１磁性層２６および第２磁性層２９の組成、スポット径等にあわせて適宜決定されるが、例えば０．１ｍＷ〜２０ｍＷ、好ましくは１ｍＷ〜５ｍＷの範囲に設定される。
【００８８】
レーザー光の照射により第１磁性層２６および第２磁性層２９は、例えば１００〜２００℃に温度が上昇し、温度の上昇により第１磁性層２６および第２磁性層２９の結晶磁気異方性定数Ｋuや異方性磁界が減少し、室温付近の温度で結晶磁気異方性定数Ｋuや異方性磁界の大きな組成であっても、記録素子８９の記録磁界の大きさを増大しなくても容易に記録することができ、所要のオーバーライト特性、ビットエラーレートを維持することができる。したがって、従来の加熱しない記録方法ではオーバーライト特性劣化により記録できなかった第１磁性層２６および／または第２磁性層２９に、結晶磁気異方性定数Ｋuの大きな材料を使用することができる。例えば、第１磁性層２６および／または第２磁性層２９がＣｏＣｒＰｔ系合金の場合、Ｐｔ量は１２原子％〜３５％の範囲に設定することが好ましい。その結果ＫuＶ／ｋBＴで表される熱安定性の指標を増加することができ、熱安定性を向上することができる。特に、第２磁性層２９は第１磁性層２６よりも結晶磁気異方性定数Ｋuや異方性磁界が大きな材料を用いることが好ましい。ヘッドスライダ８８側に位置する第２磁性層２９は第１磁性層２６よりも大きな記録磁界が印加されるので、結晶磁気異方性定数Ｋuや異方性磁界が大きな材料を第２磁性層２９に用いることで、比較的低い記録磁界により効率良く熱安定性を向上することができる。
【００８９】
さらに、第１磁性層２６および／または第２磁性層２９の結晶磁気異方性定数Ｋuを増加させると共に、飽和磁化Ｍsを増加して、異方性磁界Ｈｋ（＝２Ｋu／Ｍs）の増加を抑制してもよい。飽和記録を行うために必要な記録素子８９の記録磁界は異方性磁界Ｈｋにほぼ比例するので、記録素子８９の記録磁界およびレーザー出力を抑制することができる。具体的には、第１磁性層２６および／または第２磁性層２９がＣｏＣｒＰｔ系合金の場合はＰｔ量およびＣｏ量を原子濃度換算で増加して、ＰｔおよびＣｏ以外の元素を低減する。また、第１磁性層２６および／または第２磁性層２９がＣｏＣｒＰｔ系合金の結晶粒からなる多結晶体の場合は、加熱処理を行いＣｒ偏析を促進し、結晶粒のＣｏ濃度を増加させてもよい。
【００９０】
また、レーザー光照射時の照射された領域の加熱状態での磁気記録媒体８３のＫuＶ／ｋBＴは１５以上（特に好ましくは４５以上）に設定することが好ましい。レーザー光照射時の照射された領域のうち、記録素子８９の記録磁界が印加された箇所は磁化反転等が起こり新たな情報が記録されるが、記録磁界が印加されない箇所の残留磁化、特に第２磁性層２９の残留磁化の熱安定性が高まる。通常、熱安定性の条件が厳しいハードディスク装置では、室温に保管した場合に１０年間に残留磁化が約１０％減少する程度を許容値としているが、ＫuＶ／ｋBＴ＝１５は、１回で１０ｎｓの照射時間として１万回照射した際の残留磁化の減少を考慮したものである。
【００９１】
また、レーザー光照射時の照射された領域の加熱状態での磁気記録媒体８３のＫuＶ／ｋBＴは、基板２１の熱変形等の加熱による影響や記録素子８９の現在技術的に可能な磁極材料の飽和磁束密度の点から、第１磁性層２６や第２磁性層２９が連続薄膜（連続薄膜であれば第１磁性層２６や第２磁性層２９に限定されず、第２の実施の形態の第１垂直磁化膜や第２垂直磁化膜、第３の実施の形態の第１磁性層や第２磁性層、単層磁性層を有する磁気記録媒体の磁性層の場合も含む。）の場合は８０以下であることが好ましく、柱状グラニュラ構造の磁性粒子を有する磁性層や、非磁性基体に規則的に磁性粒子が配置されたパターンド媒体の場合は、１５００以下であることが好ましく、３００以下であることが特に好ましい。なお、ここで連続薄膜は、結晶質の磁性粒子と偏析等により磁性粒子の周囲に非磁性領域が形成された薄膜である。
【００９２】
これらのことより、レーザー光照射時の照射された領域の加熱状態での磁気記録媒体８３のＫuＶ／ｋBＴは、第１磁性層２６や第２磁性層２９が連続薄膜の場合は、１５以上８０以下であることが好ましく、柱状グラニュラ構造の磁性粒子を有する磁性層や、非磁性基体に規則的に磁性粒子が配置されたパターンド媒体の場合は、１５以上１５００以下であることが好ましい。
【００９３】
このようなＫuＶ／ｋBＴを制御する具体的手段としては、上述した磁気記録媒体の結晶磁気異方性定数Ｋuや、レーザー光の出力を選択する。なお、ＫuＶ／ｋBＴは後述する式（１）に基づいて、種々の磁界スイッチング時間ｔに対していわゆる動的保磁力Ｈｃ’を測定することにより求める。動的保磁力Ｈｃ’の測定は、一例として逆ＤＣ消磁法を用いる。逆ＤＣ消磁法では、記録する際に上記加熱状態の温度に設定して行う。
【００９４】
また、レーザー光の照射により第１磁性層２６および第２磁性層２９の交換相互作用の大きさ（交換結合磁界）が減少し、室温付近の温度での記録過程と比較して、第１磁性層２６および第２磁性層２９の各々の磁化の回転がし易くなり、オーバーライト特性が一層向上する。
【００９５】
なお、レーザー光の照射により第１磁性層２６および第２磁性層２９の温度は１００〜２００℃に限定されず、通常磁気記録媒体８３が使用される温度よりも高い温度であればよい。基板の耐熱性の点から４００℃以下の温度から選択されることが好ましく、磁気記録媒体８３の下地層に非晶質層を用いた場合の結晶化の点からは２００℃以下が特に好ましく、１５０℃以下がさらに好ましい。第１の磁性層２６および／または第２の磁性層２９の熱安定性の点から６５℃以上であることが好ましい。
【００９６】
また、レーザー光の出力、すなわち磁気記録媒体８３に照射する照射エネルギーは記録周波数に応じて変化させてもよい。すなわち、高周波記録の場合は高出力、低周波記録の場合は低出力のレーザー光を照射する。例えば、後述する実施例の磁気ディスク１については、記録周波数が１０５ｋＨｚではレーザー出力を１ｍＷ、記録周波数が７３ＭＨｚでは３ｍＷとし、この間は記録周波数に対してレーザー出力を比例させる。このように設定することにより、高分解能化を図ることができ、また、省電力化を図ることができる。
【００９７】
次に再生過程について説明する。図１１に示すように、磁気記憶装置８０は、矢印Ｘ方向に移動する磁気記録媒体８３上を浮上するヘッドスライダが、磁気記録媒体８３の再生を行うトラックにおいてレーザー光を照射して磁気記録媒体８３の表面を加熱しながら、ＧＭＲ再生素子９０により磁気記録媒体８３に記録されたビットを再生する。レーザー光の照射により第１磁性層２６および第２磁性層２９が所定の温度に加熱され、第１磁性層２６の磁化Ｍ１ａが、磁化Ｍ１ａよりも残留磁化の小さな磁化Ｍ１ｂに変化している。一方、第２磁性層２９も同様に磁化Ｍ２ａが磁化Ｍ２ｂに変化するが、第１磁性層２６の磁化Ｍ１ｂの方が残留磁化の減少率が大きく、第１磁性層２６および第２磁性層２９の膜厚をほぼ等しく設定することにより、正味の残留面積磁化は加熱前より加熱した状態の方が大きくなる。したがって、加熱により増加した正味の残留面積磁化に比例した再生出力がＧＭＲ再生素子９０により得られるので、再生出力が増加しＳ／Ｎ比が増加する。
【００９８】
再生過程の加熱温度は、第１磁性層２６および／または第２磁性層２９の材料、組成等により正味の残留面積磁化が増加する、磁気記録媒体８３が使用される温度よりも高い温度に設定されるが、第１磁性層２６および第２磁性層２９の残留磁化が両方とも消失しない温度範囲から選択される。この範囲であり、かつ基板の耐熱性の点から４００℃以下の温度から選択されることが好ましく、下地層に非晶質層を用いた場合の結晶化の点からは２００℃以下が特に好ましく、１５０℃以下がさらに好ましい。第１磁性層２６および／または第２磁性層２９の熱安定性の点から６５℃以上であることが好ましい。
【００９９】
なお、磁気記録媒体８３は、第１の実施の形態の面内磁気記録媒体に限定されず、第２の実施の形態の垂直磁気記録媒体、第３の実施の形態のパターンド媒体のいずれでもよい。さらに、本実施の形態の記録過程を適用した磁気記憶装置においては、磁気記録媒体８３は、加熱により正味も残留面積磁化が増加する第１〜第３の実施の形態の磁気記録媒体に限定されず、第１磁性層２６と第２磁性層２９の残留磁化の温度特性がほぼ同等な材料、例えば同様の組成を用いてもよく、さらに公知のシンセティックフェリ磁性媒体、例えば特開２００１−０５６９２４号公報の実施の形態に記載された磁気記録媒体でもよい。
【０１００】
またさらに、第１の実施の形態の第１磁性層／非磁性結合層／第２磁性層や第２の実施の形態の第１垂直磁化膜／非磁性結合層／第２垂直磁化膜の代わりに単層の面内配向の磁性層または垂直磁化膜を有する磁気記録媒体でもよく、その他、磁化配向方向が基板面に対してほぼ４５度方向の磁性層や０度よりも大きく４５度よりも小さい範囲の方向の磁性層を有する磁気記録媒体でもよい。
【０１０１】
また、第１の実施の形態の第１磁性層や第２磁性層、第２の実施の形態の第１垂直磁化膜や第２垂直磁化膜、第３の実施の形態の第１磁性層や第２磁性層、ナノ粒子、単層磁性層を有する磁気記録媒体の磁性層、さらに非磁性基体に規則的に磁性粒子が配置されたパターンド媒体の磁性粒子は、ＣｏＰｔ、あるいはＣｏＰｔを主成分としてＢ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｒ及びこれらの合金を添加した材料からなることが好ましい。さらに、これらの材料のＰｔ量は、上記磁性層が連続薄膜の場合は１２原子％〜３５原子％の範囲に設定することが特に好ましく、磁性層が柱状グラニュラ構造の磁性粒子や、ナノ粒子や、非磁性基体に規則的に磁性粒子が配置されたパターンド媒体の磁性粒子の場合は、１原子％〜３５原子％（さらに好ましくｈｃｐ（六方細密充填）構造が安定な点で１原子％〜２５原子％）の範囲に設定することが特に好ましい。その結果、ＫuＶ／ｋBＴで表される熱安定性の指標を増加することができ、熱安定性を向上することができる。非磁性基体に規則的に磁性粒子が配置されたパターンド媒体の場合は、結晶磁気異方性定数Ｋuの増加と共に磁性粒子の飽和磁化Ｍsを増加させて異方性磁界Ｈkおよび媒体ノイズの増加の抑制を両立し易い点で好ましい。
【０１０２】
なお、ここで、ヘッドスライダ８８は記録素子８９、ＧＭＲ再生素子、および集光レンズ９１を設けたレンズ一体型としたが、ヘッドスライダとは別に集光レンズ９１およびレーザー照射光学系８７を別途設けたものでもよい。もちろん、集光レンズ９１およびレーザー照射光学系８７に限定されず、記録あるいは再生を行うトラックを選択的に加熱する手段であればよい。
【０１０３】
次に、本実施の形態に係る実施例を説明する。まず、磁気記録媒体として以下の構成の磁気ディスクを用いた。磁気ディスクは、第２磁性層の組成を異ならせ、ガラス基板から非磁性結合層までを共通とし、ガラス基板／ＣｒＴｉ層（厚さ２５ｎｍ）／ＡｌＲｕ層（厚さ１５ｎｍ）／ＣｒＭｏ層（厚さ５ｎｍ）／ＣｏＣｒＴａ層（厚さ１ｎｍ）／ＣｏＣｒ層（厚さ１．５ｎｍ）／Ｒｕ層（厚さ０．７ｎｍ）とした。また第２磁性層上にはＤＬＣ膜（厚さ４ｎｍ）／潤滑層（厚さ１．５ｎｍ）を形成した。第２磁性層を以下の材料を用いた磁気ディスク１および２を作製した。
【０１０４】
磁気ディスク１：ＣｏＣｒＰｔ14Ｂ層（厚さ１５ｎｍ）
磁気ディスク２：ＣｏＣｒＰｔ17Ｂ層（厚さ１５ｎｍ）
なお、磁気ディスク１および２はＤＣマグネトロンスパッタ法により基板温度を２４０℃またはそれ以下に設定し、ＣｒＴｉ層からＤＬＣ膜まで形成し、潤滑層は引き上げ法により塗布し、潤滑層を塗布後オーブンを用いて大気中で１１０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１０５】
図１３は、磁気ディスク１および２の磁気特性を示す図である。図１３を参照するに、磁気ディスク１および２はＰｔ量の相違により、２５℃での保磁力、および飽和磁束密度が磁気ディスク１より磁気ディスク２の方が大となっている。また、ＳＱＵＩＤにより測定した磁気ディスク１および磁気ディスク２の飽和磁束密度および保磁力の１０Ｋ〜３００Ｋの温度特性から求めた０Ｋでの結晶磁気異方性定数は磁気ディスク１と比較して、磁気ディスク２が約２０％大きくなっている。
【０１０６】
一方、記録磁界を高速で切り換える際の磁気ディスクの保磁力、いわゆる動的保磁力Ｈｃ’は、Ｂｅｒｔｒａｍ（H. N. Bertram, H. J. Richter, Arrhenius-Neel: J. Appl. Phys., vol. 85, No. 8, pp. 4991 (1999)）により下記式（１）と表される。
Ｈｃ’＝０．４７４Ｈｋ｛１−１．５５［(ｋBＴ／ＫuＶ）×ｌｎ（ｆ0ｔ／ｌｎ２）／２］｝2/3    …（１）
ここで、Ｈｋは異方性磁界、ｋBはボルツマン定数、Ｔは温度（Ｋ）、Ｋuは結晶磁気異方性定数、Ｖは第１磁性層２６および第２磁性層２９における交換結合しているビットの体積、ｆ0は緩和周波数（Attempt frequency）、ｔは磁界スイッチング時間である。式（１）よれば、Ｔ＝０Ｋでは動的保磁力Ｈｃ’＝０．４７４Ｈｋとなり、動的保磁力Ｈｃ’は磁界スイッチング時間ｔに依存しないので保磁力と等しくなる。０Ｋ〜３００Ｋでの温度特性から求めた０Ｋでの保磁力は、図１３に示すように磁気ディスク１と磁気ディスク２はほぼ等しので、異方性磁界Ｈｋも磁気ディスク１と磁気ディスク２はほぼ等しいことが分かる。
【０１０７】
以上から分かるように、磁気ディスク２は、磁気ディスク１に対して異方性磁界Ｈｋをあまり変えずに結晶磁気異方性定数Ｋuおよび飽和磁束密度を増加させて、熱的安定性の向上を図ったものである。以下、図１４〜図１７を示しつつ具体的に説明する。
【０１０８】
図１４は、磁気ディスク１および２の熱安定性を示す図である。縦軸は残留磁化減少率であり、０からした方向にいくほど残留磁化減少率が大きくなることを示す。残留磁化減少率の単位である％／ｄｅｃａｄｅは、反磁界を印加開始から時刻ｔにおける残留磁化Ｍ1を基準として、時刻が１０ｔ（＝時刻ｔの１０倍）における残留磁化Ｍ2により、残留磁化減少率が（１−Ｍ2／Ｍ1）×１００で表わされることを示す。また、横軸は反磁界Ｈｄである。熱安定性の測定は、上記磁気ディスク１および２から小片（大きさ約７ｍｍ角）を切り出し、一方向に磁化した後、その反対方向に反磁界Ｈｄとして０〜−１５００Ｏｅ（１１８．５ｋＡ／ｍ）の範囲から選択した磁界を印加しながら、２７℃（３００Ｋ）での残留磁化減少率をＳＱＵＩＤにより測定した。残留磁化減少率は０に近い程すなわち縦軸の上方にいくほど熱安定性が良好であることを示している。
【０１０９】
図１４を参照するに、例えば反磁界Ｈｄが−８００Ｏｅでは、磁気ディスク１に対して磁気ディスク２は残留磁化減少率が約１／６まで抑制されている。すなわち、結晶磁気異方性定数の大きな材料を第２磁性層とすることで熱安定性を向上することができることが分かる。
【０１１０】
図１５（Ａ）および（Ｂ）はオーバーライト特性とレーザー出力との関係を示す図である。図１５（Ａ）は磁気ディスク１、図１５（Ｂ）は磁気ディスク２のオーバーライト特性を示し、図中の数値はレーザー出力の大きさを示している。
【０１１１】
図１５（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、記録時にレーザーを照射しない（図中０ｍＷで示す。）場合、記録電流を４８ｍＡにしても、磁気ディスク１および磁気ディスク２のいずれも合格値である−３０ｄＢに達していない。一方、レーザー光を照射した場合は、レーザー出力を増加するにしたがってオーバーライト特性が向上し、磁気ディスク１の場合は３ｍＷ、磁気ディスク２の場合は５ｍＷでオーバーライト特性が−３０ｄＢより向上している。したがって、従来のレーザー光を照射しない場合にはオーバーライト特性が合格しなかった記録し難い磁気ディスク１および磁気ディスク２であっても、所定のレーザー出力のレーザー光を照射することによりオーバーライト特性が大幅に向上することが分かる。
【０１１２】
なお、オーバーライト特性の測定は、磁気ディスク評価用のスピンスタンド（協同電子システム社製、製品名ＬＳ９０）を用いて、記録素子の磁極の飽和磁束密度２．４Ｔ、コア幅０．３μｍ、ＧＭＲ再生素子のコア幅０．１９μｍ、レーザー光波長６８５ｎｍ、スポットサイズ１．１μｍ、記録位置半径＝２５．５ｍｍ、回転数２０００ＲＰＭ、長波長８７ｋｆｃｉ、短波長７００ｋｆｃｉとし、レーザー出力を０ｍＷから１０ｍＷまで異ならせた。また、レーザー光は成膜されていないガラス基板面から入射し、成膜された第２磁性層等に焦点を合わせた。以下に説明する特性も、特に断らない限り同様の条件により測定を行った。
【０１１３】
図１６は、磁気ディスク１および磁気ディスク２の孤立波半値幅（ＰＷ５０）特性を示す図である。磁気ディスク１はレーザー出力を３ｍＷ、磁気ディスク２はレーザー出力を５ｍＷとして、図１５において示したオーバーライト特性が−３０ｄＢを確保する条件とした。
【０１１４】
図１６を参照するに、磁気ディスク１およびディスク２は、磁気記録電流が約１６ｍＡで孤立波半値幅ＰＷ５０がほぼ飽和し、少なくとも記録電流が２０ｍＡから４０ｍＡの範囲でＰＷ５０が一定となっている。また、図示を省略するが、記録電流が１６ｍＡ以上では出力が飽和することが確認されており、従来は記録電流を４０ｍＡとしていたのに対して、低い記録電流で孤立波半値幅ＰＷ５０が飽和し、すなわち分解能が良好であり、このことから記録電流を選択する幅の拡大化の効果を有することが分かる。さらに記録電流を低減することにより記録素子からの記録磁界分布が良好となり、従来の４０ｍＡ程度において記録素子から媒体方向の面内方向に広がっていた記録磁界により生じていたサイドイレーズや磁化遷移領域幅の増大化などを大幅に抑制することができる。なお、孤立波半値幅ＰＷ５０の記録密度を２４ｋｆｃｉに設定して測定した。
【０１１５】
図１７は、磁気ディスク１のＳ／Ｎ比とレーザー出力との関係を示す図である。Ｓ／Ｎ比は平均信号出力Ｓ（記録密度３５０ｋｆｃｉ）と媒体ノイズＮｍとの比で表し、図中の数値は記録電流を示している。この図においては磁気ディスク１の第２磁性層の膜厚が１９ｎｍのものを用いた。
【０１１６】
図１７を参照するに、記録電流が１０ｍＡの場合以外の１５ｍＡ、３０ｍＡ、および４０ｍＡでは、レーザー出力が２〜４ｍＷにおいてＳ／Ｎ比が最大値を示している。すなわち、レーザー出力が多少変動してもＳ／Ｎ比への影響が少ないことが分かる。また、比較的微小なレーザー出力によりＳ／Ｎ比の最大値を達成することができ、消磁等の磁気ディスクへの熱的影響を抑制できることが容易に期待される。なお、磁気ディスク２ついては特に示さないが、Ｓ／Ｎ比が最大値を示すレーザー出力の範囲はほぼ同様である。
【０１１７】
図１８は、磁気ディスク１および２のＳ／Ｎ比が最大となるレーザー出力と記録電流との関係を示す図である。図１８は、磁気ディスク１について図１７に示すＳ／Ｎ比が最大になるレーザー出力と記録電流との関係を示し、同様にして磁気ディスク２についても求めたものである。
【０１１８】
図１８を参照するに、磁気ディスク１は、記録素子の記録電流が１０ｍＡでは、Ｓ／Ｎ比を最大にするレーザー出力は１０ｍＷを必要とするのに対して、記録電流が１５ｍＡではレーザー出力が３ｍＷまで減少すると共にそれ以上の記録電流を供給しても、Ｓ／Ｎ比を最大にするレーザー出力はほぼ３ｍＷで一定となっている。また、磁気ディスク２ではＳ／Ｎ比が最大になるレーザー出力がほぼ一定となる記録電流は１６ｍＡとなっている。すなわち、従来のレーザー光を照射しない磁気記憶装置では通常、オーバーライト等を確保するために記録電流を５０ｍＡ程度に設定していたが、本実施の形態の磁気記憶装置ではその半分以下の１６ｍＡの記録電流によりＳ／Ｎ比を最大とすることができることが分かる。Ｓ／Ｎ比が最大になるレーザー出力がほぼ一定となる記録電流は次に説明するように、記録素子の発生磁界の記録電流に対する傾きが大きく減少する記録電流（以下、「磁界飽和記録電流」と称する。）に相当する。
【０１１９】
図１９は、記録素子の発生磁界と記録電流との関係を示す図である。図１９は、計算により記録素子の記録ギャップ付近の発生磁界（最大値）と記録電流との関係を求めたものである。
【０１２０】
図１９を参照するに、記録素子の発生磁界は、記録電流１０ｍＡから記録電流の増加に伴って急激に増加し、記録電流が１５ｍＡ（磁界飽和記録電流）付近で発生磁界の増加する程度すなわち傾きが減少し始め、記録電流をこれ以上増加しても発生磁界の増加は少ないことが分かる。
【０１２１】
上述したように、従来のレーザー光を照射しない磁気記憶装置では通常、オーバーライト等を確保するために記録電流を５０ｍＡ程度に設定するが、磁界飽和記録電流を超えると、次第に発生磁界の空間分布が広がり発生磁界の集中度が低下し、記録素子の先端部では、磁気ディスクに対向する面以外からも磁界が漏洩し、隣接トラックの情報を消去してしまうサイドイレーズの問題や、記録電流に起因する発熱による記録素子のコア（磁極）の突き出しによるヘッドックラッシュ等の問題が生じる。したがって、これらの問題点を抑制する点で、記録電流は１５ｍＡ以上でかつ低い記録電流値を用いること好ましく、１５ｍＡ以上４０ｍＡであることが好ましく、１５ｍＡ以上３０ｍＡ以下であることが特に好ましい。
【０１２２】
なお、図１９に示す関係は計算から求めたものであり、次のようにして磁界飽和記録電流の代わりとなる出力飽和電流Ｉsatを測定により容易に求めることができる。
【０１２３】
図２０は、磁気ディスク１の低記録密度での平均出力と記録電流との関係を示す図である。図２０は、上述した実施例の測定条件のうち、記録密度を２４ｋｆｃｉとし、レーザー出力を１ｍＷとして測定したものである。
【０１２４】
図２０を参照しつつ出力飽和電流Ｉsatを求める手順を説明する。最初に平均出力の最大値Ｖmaxを求める。次に、Ｖmaxの９０％（図２０に示す０．９Vmax）を示す記録電流Ｉ0（１２．４ｍＡ）を求め、その１５０％の記録電流（＝１．５×Ｉ0）を出力飽和電流Ｉsatとする。図２０に示すように、このようにして求めた出力飽和電流Ｉsatは１８．６ｍＡとなり、平均出力の飽和した記録電流となっていることが分かる。上述した、磁界飽和記録電流と出力飽和電流Ｉsatの関係は、磁界飽和記録電流が１５ｍＡであるから、おおよそ磁界飽和記録電流＝出力飽和電流Ｉsat×８０％である。したがって、上述した発生磁界の空間分布、サイドイレーズ、磁極の突き出しの点から、記録電流は、出力飽和電流Ｉsatに基づいて８０％〜２１５％の範囲であることが好ましく、８０％〜１６０％の範囲であることが特に好ましい。
【０１２５】
次に、記録時のレーザー光照射による既に記録された情報、すなわち残留磁化への影響について説明する。
【０１２６】
図２１は、磁気ディスク１のレーザー照射時の規格化平均出力の変化を示す図である。なお、縦軸は、３５０ｋｆｃｉの記録密度で記録した後に測定した初期平均出力で規格化した規格化平均出力を示す。横軸は、レーザー光のスポット径をほぼ一定としてレーザー出力を変化させて異ならせたレーザー光照射エネルギーである。測定は、（１）線記録密度３５０ｋｆｃｉで記録し、（２）平均出力（初期平均出力）を測定し、（３）所定のレーザー光照射エネルギーのレーザー光照射を例えばトラック１周行い、（４）平均出力（照射後平均出力）を測定し、（５）規格化平均出力＝照射後平均出力／初期平均出力とした。次いで、異なるレーザー光照射エネルギーについて、上記（１）〜（５）の手順で測定した。
【０１２７】
図２１を参照するに、磁気ディスク１の規格化平均出力は、レーザー光照射エネルギーが、２１０Ｊ／ｍ2〜１０５０Ｊ／ｍ2では初期平均出力からの減少は認めらず、１２６０Ｊ／ｍ2のレーザー光照射エネルギーでは、約５％の減少が認められる。したがって、記録時に、磁気記録媒体のこれから記録する領域以外の領域、すなわち情報を保持する領域に記録時のレーザー光が照射される可能性を考慮すると、記録時のレーザー光照射エネルギーは、規格化平均出力が減少しない１０５０Ｊ／ｍ2以下であることが好ましいことが分かる。なお、磁気ディスク１の場合は、図１５（Ａ）に示すように、記録時のレーザー光は、−３０ｄＢのオーバーライトを確保するためにはレーザー出力が３ｍＷ、すなわちこのレーザー出力に対応するレーザー照射エネルギーが３６０Ｊ／ｍ2以上であることが好ましいので、記録時のレーザー光照射エネルギーは、３６０Ｊ／ｍ2〜１０５０Ｊ／ｍ2の範囲に設定されることが好ましいことが分かる。この範囲は、磁気ディスクのレーザー光照射エネルギーは、磁気ディスクの磁気特性により異なり、例えば磁気ディスク２では、結晶磁気異方性定数Ｋuが磁気ディスク１よりも大きいので、レーザー光照射エネルギーの好ましい範囲の上限が増加することが予想される。
【０１２８】
以上により、実施例によれば記録時に磁気ディスクの表面を加熱することにより、記録磁界を増加することなく熱安定性が良好な結晶磁気異方性定数の大きな磁気ディスクを用いて良好なオーバーライト特性および分解能を実現し、高Ｓ／Ｎ比の特性を実現することができる。また、記録電流を従来より低下することができるので、良好な記録磁界分布の条件で記録することができ、分解能が一層向上し、サイドイレーズ等の問題を抑制することができる。
【０１２９】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１３０】
例えば、第４の実施の形態に係る磁気記憶装置では、磁気記録媒体として磁気ディスクを例に説明したが、磁気記録媒体は磁気ディスクに限定されず、基板にＰＥＴや、ＰＥＮ、ポリイミドよりなるフィルムを用いて、ヘリカルスキャンあるいはサーペンタイン方式の磁気テープであってもよく、カードの形態であってもよい。
【０１３１】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）  第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを備え、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行であり、
前記第１の磁性層、第２の磁性層の各々の残留磁化をＭｒ1、Ｍｒ2、各々の膜厚をｔ1、ｔ2とすると、前記第１の磁性層及び第２の磁性層の正味の残留面積磁化は｜Ｍｒ1×ｔ1−Ｍｒ2×ｔ2｜と表され、
第１の温度における前記正味の残留面積磁化が、第１の温度よりも低い第２の温度における該正味の残留面積磁化よりも大きい磁気記録媒体。
（付記２）  前記第２の温度における前記正味の残留面積磁化が１．２６ｎＴｍ〜５．０２ｎＴｍの範囲に設定されることを特徴とする付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３）  前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に非磁性結合層を備えることを特徴とする付記１または２記載の磁気記録媒体。
（付記４）  前記第１磁性層及び第２磁性層の膜厚がほぼ等しく、
前記第１の温度におけるＭｒ1とＭｒ2とが異なり、
前記第２の温度におけるＭｒ1とＭｒ2とがほぼ等しいことを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記５）  前記第１の磁性層および第２の磁性層は面内配向膜であることを特徴とする付記１〜４のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記６）  前記第１の磁性層および第２の磁性層は垂直磁化膜であることを特徴とする付記１〜４のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記７）  基板と、
前記基板上に形成された前記第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された非磁性結合層と、
前記非磁性結合層上に形成された第２の磁性層とよりなり、
前記第１の温度および第２の温度においてＭｒ2×ｔ2＞Ｍｒ1×ｔ1であることを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記８）  前記第１の磁性層の第１の温度におけるＭｒ1×ｔ1は前記第２の温度におけるＭｒ1×ｔ1よりも小さいことを特徴とする付記７記載の磁気記録媒体。
（付記９）  前記第１の磁性層の第１の温度におけるＭｒ1×ｔ1は前記第２の温度におけるＭｒ1×ｔ1よりも大きいことを特徴とする付記７記載の磁気記録媒体。
（付記１０）  前記第１の磁性層または／および第２の磁性層はフェリ磁性を示すことを特徴とする付記１〜９のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１１）  前記第１の磁性層または第２の磁性層は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ−Ｍ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなる群のうちいずれかの材料よりなり、Ｍ＝Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金であることを特徴とする付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１２）  前記第１の磁性層または第２の磁性層は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｈｏ、およびＥｒの希土類の群のうちいずれか少なくとも１種の元素をさらに含むことを特徴とする付記１１記載の磁気記録媒体。
（付記１３）  前記第１の磁性層と第２の磁性層のキュリー温度または補償温度が互いに異なることを特徴とする付記１〜１２のうち、いずれか一項記載の磁気記録媒体。
（付記１４）  第１〜第ｎの磁性層を備え、
前記ｎ層の磁性層のうち少なくとも２つの磁性層が反強磁性的に交換結合してなり、
第１の温度における前記第１〜第ｎの磁性層の正味の残留面積磁化が、第１の温度よりも低い第２の温度における該正味の残留面積磁化よりも大きい磁気記録媒体（ここでｎは３以上の整数）。
（付記１５）  結晶質の磁性粒子を含む記録層を有する磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と、
磁気記録ヘッド素子を有する記録手段とを備え、
前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱すると共に磁気記録ヘッド素子により前記記録層に情報を記録する磁気記憶装置。
（付記１６）  前記記録層は、結晶粒よりなる多結晶体、または柱状構造の結晶粒子と該結晶粒子を囲む非磁性材料とを有する柱状グラニュラ構造、またはナノ粒子が配置された構造を有することを特徴とする付記１５記載の磁気記憶装置。
（付記１７）  前記加熱手段は、前記磁気記録媒体表面にレーザー光を照射するレーザー照射光学系からなることを特徴とする付記１５または１６記載の磁気記憶装置。
（付記１８）  前記レーザー光の磁気記録媒体表面のスポット径は、トラック幅を基準として０．１倍〜２０倍の範囲であることを特徴とする付記１７記載の磁気記憶装置。
（付記１９）  前記レーザー光の磁気記録媒体表面のスポット径は、前記記録ヘッド素子のコア幅よりも大きいことを特徴とする付記１７または１８記載の磁気記憶装置。
（付記２０）  前記レーザー光は、情報が記録された領域にレーザー光を１回照射し、その照射前後の該領域の平均出力が略一定である場合の単位面積当たりのレーザー照射エネルギー量の範囲に設定されることを特徴とする付記１７〜１９のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
（付記２１）  前記磁気記録ヘッド素子が記録する記録周波数に応じてレーザー光の出力を制御することを特徴とする付記１７〜２０のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
（付記２２）  前記磁気記録ヘッド素子は、発生磁界が記録電流に対して略飽和する出力飽和記録電流値に基づいて、その８０％〜２１５％の範囲に記録電流を設定することを特徴とする付記１７〜２１のうちいずれか一項記載の磁気記憶装置。
（付記２３）  前記加熱の温度における磁気記録媒体のＫuＶ／ｋＴが、前記記録層が連続薄膜からなる場合は１５以上８０以下の範囲に設定されることを特徴とする付記１５〜２２のうちいずれか一項記載の磁気記憶装置。
（付記２４）  前記記録層は、
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを有し、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行であることを特徴とする付記１５〜２３のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
（付記２５）  前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に非磁性結合層を備えることを特徴とする付記２４記載の磁気記憶装置。
（付記２６）  前記第１の磁性層および第２の磁性層は面内配向膜または垂直磁化膜であることを特徴とする付記２４または２５記載の磁気記憶装置。
（付記２７）  前記第１の磁性層および第２の磁性層はパターンド媒体を形成してなることを特徴とする付記２４または２５記載の磁気記憶装置。
（付記２８）  前記第１の磁性層および／または第２の磁性層がＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ−Ｍ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなる群のうちいずれかの材料よりなり、Ｍ＝Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金であり、Ｐｔ量が１２原子％〜３５原子％の範囲に設定されることを特徴とする付記２４〜２７のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
（付記２９）  前記第２の磁性層は前記第１の磁性層よりも異方性磁界が大きいことを特徴とする付記２４〜２８のうち、いずれか一項記載の磁気記憶装置。
（付記３０）  第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを有し、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行である磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と、
磁気記録ヘッド素子と磁気再生素子とを有する記録再生手段とを備え、
前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱すると共に磁気記録ヘッド素子により情報を記録する磁気記憶装置。
（付記３１）  第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層とを有し、
前記第１の磁性層と第２の磁性層は交換結合すると共に、外部磁界が印加されない状態で第１の磁性層の磁化と第２の磁性層の磁化が互いに反平行である磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を選択的に加熱する加熱手段と
記録再生手段とを備え、
前記加熱手段により磁気記録媒体を加熱することにより再生出力を高めて記録再生手段により記録された情報を再生する磁気記憶装置。
（付記３２）  前記磁気記録媒体が付記１〜１４のうちいずれか一項記載の磁気記録媒体であることを特徴とする付記３１記載の磁気記憶装置。
（付記３３）  交換結合する２つの磁性層を有する磁気記録媒体を加熱して一方の磁性層の残留磁化を他方の磁化の残留磁化よりも大きな割合で変化させて該磁気記録媒体に書き込まれた情報を再生する方法。
（付記３４）  前記２つの磁性層は反強磁性的に交換結合することを特徴とする付記３３記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の一原理を説明するための面内磁気記録媒体の要部を示す模式図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の磁気記録媒体の残留面積密度の温度特性を示す図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の原理を説明するための垂直磁気記録媒体の要部を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る面内磁気記録媒体の断面図である。
【図５】参考例の磁気ディスクの残留磁化の温度特性を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る実施例の磁気ディスクの残留面積磁化の温度特性を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るパターンド媒体の断面図である。
【図９】第３の実施の形態の第１変形例に係るパターンド媒体の断面図である。
【図１０】第３の実施の形態の第２変形例に係るパターンド媒体の断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の磁気記憶装置の要部を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態の磁気記憶装置の要部断面図である。
【図１３】磁気ディスク１および２の磁気特性を示す図である。
【図１４】磁気ディスク１および２の熱安定性を示す図である。
【図１５】（Ａ）および（Ｂ）はオーバーライト特性とレーザー出力との関係を示す図である。
【図１６】磁気ディスク１および２の孤立波半値幅特性を示す図である。
【図１７】磁気ディスク１のＳ／Ｎ比とレーザー出力との関係を示す図である。
【図１８】磁気ディスク１および２のＳ／Ｎ比が最大となるレーザー出力と記録電流との関係を示す図である。
【図１９】記録素子の発生磁界と記録電流との関係を示す図である。
【図２０】磁気ディスク１の低記録密度での平均出力と記録電流との関係を示す図である。
【図２１】磁気ディスク１のレーザー照射時の規格化平均出力の変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１１、１５、２６、６２、７２    第１磁性層
１２、１６、２９    第２磁性層
１３、２８    非磁性結合層
２０    面内磁気記録媒体
２１    基板
２２    第１シード層
２３    第２シード層
２４    下地層
２５    非磁性中間層
３０    保護層
３１    潤滑層
４０    垂直磁気記録媒体
４１    軟磁性裏打ち層
４２    シード層
４３    非磁性中間層
４４    第１垂直磁化膜
４５    第２垂直磁化膜
５０、６０、７０    パターンド媒体
５１、６１、７１    積層体
５２    非磁性部
６３    ナノ粒子
７３    結晶粒
８０    磁気記憶装置
８１    ハウジング
８２    ハブ
８３    磁気記録媒体
８４    アクチュエータユニット
８５    アーム
８６    ヘッドサスペンション
８７    レーザー照射光学系
８８    ヘッドスライダ
８９    記録素子
９０    ＧＭＲ再生素子
９１    集光レンズ
【図１】
2005222669.tif 000003
【図２】
2005222669.tif 000004
【図３】
2005222669.tif 000005
【図４】
2005222669.tif 000006
【図５】
2005222669.tif 000007
【図６】
2005222669.tif 000008
【図７】
2005222669.tif 000009
【図８】
2005222669.tif 000010
【図９】
2005222669.tif 000011
【図１０】
2005222669.tif 000012
【図１１】
2005222669.tif 000013
【図１２】
2005222669.tif 000014
【図１３】
2005222669.tif 000015
【図１４】
2005222669.tif 000016
【図１５】
2005222669.tif 000017
【図１６】
2005222669.tif 000018
【図１７】
2005222669.tif 000019
【図１８】
2005222669.tif 000020
【図１９】
2005222669.tif 000021
【図２０】
2005222669.tif 000022
【図２１】
2005222669.tif 000023